性别控制

原因： ① 性控精液有效精子数少，而成年母牛较青年母牛黄体质量差（黄体好坏直接影响到受胎状况） 生产负荷大，子宫内环境复杂，所以情期受胎率低。 ② 性控精液体内存活时间短（性控5h,常规24h），而成年母牛卵泡成熟较青年母牛晚，因此授精时 精卵子结合率低。
3.应用举例
家禽雌雄鉴别
传统雌雄鉴别 涂抹胚蛋 芳香化酶抑制剂诱导 处理母禽产道
这种育种方案的依据如下： ① 黄牛可借腹怀胎生产奶牛 ② 奶犊牛的价值明显高于肉犊牛 ③ 胚胎移植母犊牛的价值明显高于人工授精的低产母犊 ④ 黄牛和青年牛与荷斯坦奶牛相比，产犊问题发生的几率较小 ⑤ 采用同期发情技术，可在特定的时间移植大量的新鲜的体外胚胎 ⑥ 黄牛的受胎率相当高，在育种季节的初期移植胚胎不会影响黄牛生产的季节性产犊模式 ⑦ 奶牛供体的遗传特性相当好。 动物性别控制技术.flv
3.应用举例
主要分类
受精前（精卵细胞结合之前）
密度梯度离心法、电泳法、免疫法、 染色法、沉降法、流式细胞分离法 家畜性别控制主要有两个方面 X酶联法、核型分析法、荧光原位杂交 法、PCR扩增(Y染色体探针杂交法） 囊胚形成抑制法
灵敏度 高、准 确性强 、应用 价值大
受精后（胚胎发育早期）
胚胎时期 难以控制 、过程繁 琐、成本 高、工作 量大
（赵雪等，2011）研究发现，母畜在饲料营养不足或饲喂酸 性饲料类型较多之后大多数生产雄性犊羔，与此相反，饲料 营养丰富或饲喂碱性饲料较多之后，则生产雌性犊羔。 （赵鑫等，2010）研究发现，年龄偏老的母畜常常生产雌 性后代，年轻的母畜则多生产雄性后代。 （高庆华等，2008）研究发现，在相同动力下，Y精子比X精 子运动快，Y精子对酸性环境的耐受能力比X精子差，所以当 母畜生殖道的PH值低于7.0时，Y精子活力减弱，运动速度减 慢，失去了较多与卵子结合的机会。
3.应用举例
技术路线
分选前精液的准备
精子染色分选和冷冻
冷冻分选精子解冻及质量检测
后代发育的观察 ① 分选前精液的准备：
相应性别的精子授精
待授精母畜的准备
选择体格健壮、发育良好的公畜进行人工采精。（公鹿采用电刺激法收集精液，公牛、公羊采用假 阴道法收集精液）。 ② 精子染色分选和冷冻： 设定流式分选基本指标，并用1%的牛血清白蛋白的Tris作稀释鞘液分选，收集X、Y精子。性控精液 按0.25mL/支液氮冷冻保存。
1. 鹿茸
养殖茸鹿的主要目的是获得鹿茸，产茸性状受到性别因素的制约，公鹿产茸母鹿不产，而使 动物生产与人类意愿一致性别的后代，则意味着生产资料的高效利用和畜牧业生产效率的提
高。因此，采用性别控制技术用于挽救挽救濒危物种，提高鹿茸产量。
2. 奶牛 总所周知，牛是单胎动物，繁殖期长，在自然繁殖状态下，产母犊的比例为50%，为了提高产 母犊的比例，通过性控技术结合超速排卵和胚胎移植技术，能够使母牛在配种前即将胎儿性 别得到控制，从而使母牛按照人们的意愿多生母犊。
3.应用举例
技术路线
假阴道法
采精
手握法 电刺激法
外观检查
按摩法
精液品质检查
精子活力检查 精子密度检查
精子畸形率检查
3.应用举例 精液品质检查的程序
技术路线 取10ul放在预温后载玻片中间，盖上盖玻片 在400倍显微镜下观察精子 运动状况、畸形状况
载玻片预温
精液稀释
取样检查
镜检
将恒温加热板放在载物台 上，打开电源并调整控制 温度至37℃，然后放载玻 片
3.应用举例
应用范围 3. 肉牛、肉猪、肉鸡 生产中，肉牛、肉猪、肉鸡雄性生长速度快，产肉性能好，饲料报酬高，利用价值高。 4. 马、驴 实践中人们发现，在排卵前24h给马、驴输鲜精，产母率较高（88%，259/294），而在 排卵期间输精，产公率较高（79.1%，451/570)。后来通过进一步的观察发现，牛冷冻 精液输精时间、排卵时间与子代性别也有一定联系。将此方法用于家兔、狐狸等繁殖实 验中也得到相似的结果。
2.流式细胞分离法概述
作用原理
待分离精液 荧光染色（ X含量多Y含 量少） 检测系统 结构包括五个部分： ① 流动室及液流驱动系统 ② 激光光源及光束形成系统 ③ 光学系统 ④ 信号检测、存储、显示分析系统 ⑤ 分类纯化系统 X精子 不 偏 离 无效精子 Y精子 电场作用 精液滴分群 （均匀）
充电（X正 电Y负电）
性别控制技术的应用及推广 ——以流式细胞分离技术为例
汇报人：胡煜
指导教师：徐恢仲
2014.11.17
目录
1 2
研究背景与意义 概 述 应用举例
3 4
影响因素
5 小 结
1.研究背景与意义
2002年广西大学率先购买了流式细胞 检索仪。至此，我国内蒙、新疆、黑 龙江、天津等省纷纷引进该分离仪器 仪器进行精子分离试验。目前主要在
该育种方案依据如下：
1年时间. ① 性控精液的受胎率低，成本高，而且初产年龄延期
② 头胎产母犊，且体格较小，可降低难产等所造成的风险 ③ 性控精液只应用于青年牛，而且只提供易产公牛的性控精液
4.影响因素
改良方法
高产奶牛 的黄牛繁 育方案
利用无系谱的母牛生产体外胚胎。这种黄牛繁育方案不仅利用了性控精液和体 外胚胎生产的协同作用，又利用了黄牛受体受胎率高和利用无系谱母牛卵巢能大量 生产体外胚胎的特点。
超 声 波 扫 描 雌蛋 内 测激 尿 定素 含囊 量液 流 式 细 胞 鉴 定 定鸡 规胚 模模 胎 型化 性 操别 作鉴
鸡胚孵化期内的性别 鉴定 胚蛋血线形态鉴别
稀释精液
胚蛋子比Y精子重（Y精子快， X精子慢），Y精子失活，易 产生雌性后代。 生理指标、体况、体 内酸碱性
国内
国外
2000年英国cogent公司首先开始将
性别分离精子投入商业用途中，并 为其属下牧场提供奶牛分离精子的
服务。至此，美国等也开始进行商
业化生产。
奶牛、羊、梅花鹿精子分离应用较多
。 高庆华和魏海军2006年9月和2007年9月成功分离梅花 鹿和马鹿精液。速度达每秒分离X、Y精子各4500个（ V=4500个/秒）,纯度超过91%。
将生理盐水与精 液等温后，按 1:10稀释 活力记录
活力估测
按"十级一分制"评分和记 录
判断视野中直线前进运 动精子所占的百分率
3.应用举例
技术路线
3.应用举例
效果比较
性控精液和常规精液的比较 项目 Items 存活时间 受精率 发育到囊胚数量 青年母牛情期受胎率 成年母牛情期受胎率 胚胎移植存活率 产犊率 流产率 空怀母牛数量 犊牛在初生/3月龄/6月龄/12月龄的体 尺体高 常规精液 Regular Semen 长 高 性控精液 Sexed Semen 短 低
Hasler等在超速排卵后利用流式细胞术分离精 子，结合ET技术大批量产下了牛犊。（2003） fugger等利用流式细胞分离仪分离精子，使患 ET:胚胎移植 有X连锁脑积水的患者怀孕，最终生下未患此病 IVF:试管婴儿 的女儿。同时，对332位病人进行 IVF、IUI，使 IUI:宫腔内人工授精 出生后代准确率为女儿94.4%，儿子73%。
2.流式细胞分离法概述
基本概况
• 国内每支含2x106个精子的0.25mL普通奶牛细管X冻精的售价200-400元，性
控人工授精成本比常规人工授精高10倍 • 目前以5X104个/秒速度分离X、Y精子（速度可以以分计算，也可以以秒计 算） • 流式细胞仪的制造商全球主要有三家：德国BD公司、美国贝克曼库尔特（
输精时 间
母畜机 体内环 境状况
其他
生殖器官形 成前的人为 干涉
人胎儿7week时 生殖器官开始发 育（Y染色体上 SRY基因表达→ 男性，不表达→ 女性）
4.影响因素
改良方法
EB方案
国内实践表明，通过性控冻精进行人工授 精，产母犊率平均在90%以上，情期受胎率平均 Weigek A 提出了一种非常简单实用的EB方案，其原理是在进行常规配种的前一个情期， 为50%以上，与应用常规精液的效果相当，但是 先用性控精液给青年牛输精一次，以后均用常规精液输精。 要想得到一头良种母牛犊，需要4支常规冻精， 花费2年时间，而采用性控精液只需要2支，花费
性控精液与常规
精液：受精前差
异较大； 受精后差异较小
无差异 无差异
高 无差异 无差异 无差异 低 无差异 高 低
3.应用举例
效果比较
不同年龄不同输精部位的情期受胎率（性控精液）
项目
奶牛 黄牛
年龄
青年母牛 62.5% 89.4% 成年母牛 46.8% 70.31%
输精部位
子宫角浅部 63.4% 52.4% 子宫角深部 64.2% 53.5%
5.总结
总结 ① 性控技术是目前广泛使用的一项繁殖技术，控制后代的性别比例将增加选种强度，加快畜禽育 种进程，同时也可以提高珍惜动物的繁殖、保种进程。
② 在动物上，通过控制胚胎性别可以及时克服牛胚胎移植中出现的异性双生不孕现象，也可以使 受性别限制的生产性状和受性别影响的生产性状的生产能力得到充分发挥，从而获得最大经济 效益。
3.应用举例
技术路线 ③ 冷冻分选精子解冻及质量检测： 从液氮罐中取已分选好的性控冻精时，提漏中的冻精不可超过液氮罐口，如果10S内还未将冻精 取出，应将冻精立刻沉入液氮中然后再提到罐口重复操作，单支冻精取出后在空气中先停留5S， 再放入38~40℃清水中进行解冻，同时进行精子密度、活力的测定及畸形率的检查等。 ④ 待授精母畜的准备： 选择体型优良，繁殖性能好，母性好，同时经过同期发情及超速排卵处理后的母畜。 ⑤ 相应性别精子授精： 输精器选用一次性外套的，输精时要保证精器的无菌及与输精器接触的部位的干净卫生。输精时 间应控制在排卵前6小时以内或排卵后4小时之内，输精剂量一次一支。 ⑥ 后代发育的观察： 观察性控繁殖所产后代有无畸形、病变等。
Beckman Coulter）公司、加拿大Cytomation公司
• 售价:淘宝BD牌48万，上海伯乐7万美金 • 分选仪孔数：96孔、384孔、1536孔
3.应用举例
应用范围 在实际生产中，性别控制技术通过一定的干预使雌性动物按照人们的意愿生产特定性别的后 代。通过性控，可以提高畜牧业的经济效益。消灭隐形的性疾病以及一系列连锁的疾病，从而加 快珍稀动物的保种，育种以及繁育进程。
罗军和高庆华2007年8月成功分离莎能山羊精液，速
度达每秒分离X、Y精子各4500个，纯度超过93%。
2.流式细胞分离法概述
发展史
•1930年Caspersson 和Thorell 开始致力于细胞的计数； •1934年 Moldaven 是世界上最早设想使细胞检测自动化的人，他试图用光电仪记录流过一根毛细管的细胞数量； •1936年Caspersson等引入显微光度术； •1940年Coons 提出用结合了荧光素的抗体去标记细胞内的特定蛋白； •1947年 Guclcer 运用层流和湍流原理研制烟雾微粒计数器； •1949年 Wallace Coulter 提出在悬液中计数粒子的方法并获得专利； •1950年Caspersson用显微分光光度计的方法在紫外线（UV）和可见光光谱区检测细胞： •1953年 Croslannd-Taylor应用分层鞘流原理，成功地设计红细胞光学自动计数器； •1953年 Parker和Horst描述一种全血细胞计数器装置，成为流式细胞仪的雏形； •1954年 Beirne和Hutcheon发明光电粒子计数器； •1959年B型Coulter计数器问世； •1965年Kamemtsky等提出两个设想，一是用分光光计定量细胞成份；二是结合测量值对细胞分类； •1967年 Kamemtsky和Melamed在Moldaven的方法基础上提出细胞分选的方法； •1969年Van Dilla，Fulwyler及同事们在 Los Alamos，NM(即现在的National Flow Cytometry Resource Labs),发明第一台荧 光检测细胞计； •1972年 Herzenberg 研制出一个细胞分选器的改进型，能够检测出经荧光标记抗体染色的细胞的较弱的荧光信号； •1975年Kochler和Milstein提出了单克隆抗体技术，为细胞研究中大量的特异的免疫试剂的应用奠定了基础。 从此，大量厂家不断研制生产出各具特色的流式细胞仪，流式细胞术进入了一个空前飞速发展的时代